JPH0528526A - 光デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は光ディスク装置に関し、分離光学系
であり、且つトラッキング誤差をプッシュプル方式で検
出する装置において、トラッキング制御の高精度化を実
現することを目的とする。 【構成】 トラッキングアクチュエータ５１のガルバノ
ミラー５２の回動中心５４を、対物レンズ１９の像側焦
平面３９の立上げミラー２０による虚像面３８上に定め
て構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置に関す
る。

【０００２】光ディスク装置においては、アクセスの高
速化、更にはトラッキングの高精度化が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】図７は従来の光ディスク装置の１例を示
す。

【０００４】１は光ディスクであり、モータ２により回
転される。

【０００５】３は記録領域であり、４はその最外周部、
５は最内周部である。

【０００６】アクセスの高速化のため、光学系は、光デ
ィスク装置本体６に固定された固定光学部７と、光ディ
スク１の下側を光ディスク２の半径方面（矢印Ａ方向）
に移動される可動光学部８とに分離されている。

【０００７】固定光学部７は、レーザビーム１０を射出
するレーザユニット１１，及びトラッキングアクチュエ
ータ１２を有する。

【０００８】トラッキングアクチュエータ１２は、ガル
バノミラーを利用する構成であり、軸１３を中心に回動
可能であるガルバノミラー１４，及びガルバノミラー回
動機構１５よりなる。軸１３はガルバノミラー１４の中
心に位置している。

【０００９】固定光学部７は、符号１６で示すようにレ
ーザビームを射出する。

【００１０】可動光学部８は、レーザビーム１６を立上
げる立上げミラー２０と、立上げられて上方に向かうレ
ーザ２１を集光させて光ディスク１上に微小スポット２
２を形成させる対物レンズ２３と、フォーカス制御のた
めに対物レンズ２３を駆動する対物レンズ駆動機構２４
とを有する。

【００１１】可動光学部８は、記録領域３の最内周部５
に対応する位置Ｐ₁と最外周部４に対応する位置Ｐ₂ と
の間を移動する。符号９は可動光学部８の移動範囲であ
る。

【００１２】３０はプッシュプル方式のトラッキング誤
差検出部であり、固定光学部７に設けてある。

【００１３】このトラッキング誤差検出部３０は、ハー
フミラー３１と、トラック中心に関して対称に配置され
たフォトダイオード３２，３３と、差動増幅器３４とよ
りなり、出力端子３５よりトラッキング誤差信号が取り
出される。

【００１４】なお、３６は対物レンズ２３の像側焦点で
ある。

【００１５】３７は像側焦点３６の立上げミラー２０に
よる虚像点である。

【００１６】３８は虚像点３７を通る平面であり、対物
レンズ２３の像側焦平面３９の虚像面である。

【００１７】光ディスク１への記録再生は、可動光学部
８が矢印Ａ方向にＰ₁ ，Ｐ₂ 間を移動して、且つ、トラ
ッキング誤差検出部３０よりのトラッキング誤差信号に
基づいてガルバノミラー１４が軸１３を中心に矢印Ｂ方
向に回動することによってトラッキング制御されつつ行
われる。

【００１８】可動光学部８が図７に示すように移動範囲
９の中間に位置している場合を考える。

【００１９】このとき、ガルバノミラー１４の回転中心
の軸１３は、上記平面３８から相当の距離ｌずれてい
る。

【００２０】ガルバノミラー１４から立上げミラー２０
までの距離をＬ，対物レンズ２３の焦点距離をｆ，対物
レンズ２３の像側焦点３６から立上げミラー２０までの
距離（虚像点３７から立上げミラー２０までの距離）を
ｂとする。

【００２１】図８に示すように、ガルバノミラー１４を
微小角回動させてディスク面上のスポット２２をεだけ
振ったとする。

【００２２】このとき、次式で表わされるビームシフト
Ｄが生ずる。

【００２３】 Ｄ＝２ε（Ｌ＋ｂ）／ｆ これにより、フォトダイオード３２，３３上のスポット
４０もずれる。

【００２４】このため、本来は図１０中、線Ｉで示すよ
うに生ずるはずのトラッキング誤差信号が、線Ｉａで示
す如くに表われ、オフセットＳ₁ が生じてしまう。

【００２５】可動光学部８の移動に伴って距離Ｌが変化
し、可動光学部８が位置Ｐ₁ に位置しているときにＬは
最大となる。

【００２６】上記式より分かるように、距離Ｌが増え
ると、図９中、線IIで示すように、ビームシフト量Ｄも
増す。

【００２７】可動光学部８がＰ₂ に位置しているとき
で、既にＤ₁ のビームシフトがある。可動光学部８がＰ
₁ に到ったときのビームシフト量Ｄ₂ は相当に大とな
る。

【００２８】上記オフセットＳはビームシフト量Ｄに略
比例する。

【００２９】従って、可動光学部８がＰ₁ に位置してい
る場合のトラッキング誤差信号は、図１０中、線Ｉｂで
示すようになり、オフセットはＳ₂ と相当に大となって
しまう。

【００３０】従って、従来の光ディスク装置は、トラッ
キング精度が悪かった。

【００３１】本発明は、トラッキング精度の向上を図っ
た光ディスク装置を提供することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光学
系が、レーザビームを射出するレーザユニット、ガルバ
ノミラーを使用したトラッキングアクチュエータ、及び
プッシュプル方式のトラッキング誤差検出部を有し、光
ディスク装置本体に固定された固定光学部と、立上げミ
ラー及び対物レンズを有し、光ディスクの径方向に移動
される可動光学部とを有する光ディスク装置において、
上記トラッキングアクチュエータを、上記ガルバノミラ
ーが、上記可動光学部がその移動範囲内の所定の位置に
位置する場合における上記対物レンズの像側焦平面の上
記立上げミラーによる虚像面上の点を中心に回動する構
成としたものである。

【００３３】請求項２の発明は、光学系が、レーザビー
ムを射出するレーザユニット、ガルバノミラーを使用し
たトラッキングアクチュエータ、及びプッシュプル方式
のトラッキング誤差検出部を有し、光ディスク装置本体
に固定された固定光学部と、立上げミラー及び対物レン
ズを有し、光ディスクの径方向に移動される可動光学部
とを有する光ディスク装置において、上記トラッキング
アクチュエータを、上記ガルバノミラーが、上記可動光
学部がその移動範囲の中間に位置する場合における上記
対物レンズの像側焦平面の上記立上げミラーによる虚像
面上の点を中心に回動する構成としたものである。

【００３４】

【作用】請求項１において、ガルバノミラーの回動中心
を、可動光学部の上記虚像面上に定めた構成は、ガルバ
ノミラーを回動させて光ディスク上のスポットを振らせ
た場合におけるビームシフトを小さく抑えるように作用
する。

【００３５】請求項２において、ガルバノミラーの回動
中心を、可動光学部がその移動範囲の中間に位置すると
きの当該可動光学部の虚像面上に定めた構成は、可動光
学部が移動範囲の各端に到った場合において、ガルバノ
ミラーを回動させて光ディスク上のスポットを振らせた
場合におけるビームシフトを略等しくして共に小さく抑
えるように作用する。

【００３６】

【実施例】図１は本発明の第１実施例の光ディスク装置
５０を示す。

【００３７】図中、図７に示す構成部分と対応する部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００３８】５１はトラッキングアクチュエータであ
り、ガルバノミラー５２と、アクチュエータ５３等より
なる。

【００３９】ガルバノミラー５２は、可動光学部８が移
動範囲９の中間の位置Ｐ₀ に位置する場合の、虚像面３
８上の軸５４に軸支されたアーム５５の先端側に取り付
けてあり、アクチュエータ５３の駆動によって、軸５４
を中心に矢印Ｃ方向に回動変位される。

【００４０】ここで、可動光学部８が位置Ｐ₀ に位置す
るときの動作について説明する。

【００４１】この場合には、前記式中、（Ｌ＋ｂ）が
零となり、ビームシフトは生じない。

【００４２】図１中、ガルバノミラー５２が符号５２ａ
で示すように回動し、光ディスク１上のスポット２２を
外周側へε振ったときには、行きのレーザビームは符号
５６で示すように、像側焦点３６を通って光ディスク１
に到る。像側焦点３６を通っているため、戻りのレーザ
ビーム５７も像側焦点３６を通り、レーザビーム５６と
一致し、ビームシフトは生じない。

【００４３】同じく、ガルバノミラー５２が符号５２ｂ
で示すように回動し、光ディスク１上のスポット２２を
内周側へε振ったときには、行きのレーザビームは符号
５８で示すようになり、像側焦点３６を通って光ディス
ク１に到る。戻りのレーザビーム５９は、レーザビーム
５８と一致し、ビームシフトは生じない。

【００４４】可動光学部８が中間位置Ｐ₀ より移動する
と、虚像点３７（虚像面３８）が移動し、軸５４が虚像
面３８より偏倚する。

【００４５】しかし、この偏倚距離は図２に示すように
最大でもＭ₁ ，Ｍ₂ 程度であり、図７中のｌに比べて相
当に短い。

【００４６】このため、可動光学部８の位置に対するビ
ームシフト量Ｄは、図３中線IIａで示すように、位置Ｐ
₀ では零となり、位置Ｐ₀よりずれるにつれて徐々に増
える如くになる。しかも偏倚距離は短い。

【００４７】このため、最大のビームシフトＤmax は、
従来に比べて格段に小となる。

【００４８】また可動光学部８が位置Ｐ₁ に到ったとき
のビームシフト量Ｄ₃ と、可動光学部８が位置Ｐ₂ に到
ったときのビームシフト量Ｄ₄ とは、同程度となり、共
に小さい。

【００４９】トラッキング誤差信号についてみると、可
動光学部８が中間位置Ｐ₀ にあるときには、図４中、線
Ｉで示すようにオフセットが零である信号が得られる。

【００５０】可動光学部８が可動範囲９の終端の位置Ｐ
₁ 又はＰ₂ に移動した場合においても、線Ｉｃで示すよ
うにオフセットＳ₃ が従来に比べて小さく抑えられたト
ラッキング誤差信号が得られる。

【００５１】このため、トラッキング制御は、従来に比
べて精度良く、しかも光ディスク１の記録領域３の全体
に亘って同程度の精度で行われる。

【００５２】次に、本発明の第２実施例になる光ディス
ク装置６０について、図５を参照して説明する。

【００５３】本実施例は、第１実施例中のガルバノミラ
ー５２の軸５４及びアーム５５を無くしてトラッキング
アクチュエータの小型化を図ったものである。

【００５４】図５中、図１に示す構成部分と対応する部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００５５】５１Ａはトラッキングアクチュエータであ
る。

【００５６】ガルバノミラー５２は基台６１上に後述す
る一対のばね部材によって４５度傾斜して支持されてい
る。

【００５７】６２はアクチュエータであり、基台６１に
固定された磁気回路部６３と、ガルバノミラー５２の裏
面中央に固定された駆動コイル６４とよりなる。

【００５８】６５は第１のばね部材であり、アクチュエ
ータ６２の右斜め下側の部位に位置して、ガルバノミラ
ー５２の回動支点側寄りの端を支持している。

【００５９】６６は第２のばね部材であり、アクチュエ
ータ６２の左斜め上側の部位に位置して、ガルバノミラ
ー５２のうち回動支点側とは反対の端を支持している。

【００６０】仮想軸６７は、ガルバノミラー５２の延長
面６８が平面３８と交差する軸線である。

【００６１】軸６７と第１のばね部材６５との間の距離
をＸ₁ ，軸６７と第２のばね部材６６との間の距離をＸ
₂ とする。

【００６２】第１のばね部材６５の長さＬ₁ と第２のば
ね部材６６の長さＬ₂ は、その比Ｌ ₁ ：Ｌ₂ が前記距離
Ｘ₁ ，Ｘ₂ の比Ｘ₁ ：Ｘ₂ に等しいように定めてある。
即ち、Ｌ₁ ：Ｌ₂ ＝Ｘ₁ ：Ｘ₂ としてある。

【００６３】また、第１のばね部材６５のばね定数Ｋ₁
及び第２のばね部材６６のばね定数Ｋ₂ は、その比
Ｋ₁ ：Ｋ₂ が、前記距離Ｘ₁ ，Ｘ₂ の逆比Ｘ₂ ：Ｘ₁ と
等しいように定めてある。即ち、Ｋ₁ ：Ｋ₂ ＝Ｘ₂ ：Ｘ
₁ としてある。

【００６４】上記の第１，第２のばね部材６５，６６を
組込んだことにより、基台６１の延長面６９が仮想軸６
７を通っている。

【００６５】アクチュエータ６３が通電されて駆動され
ると、ガルバノミラー４２の中央にガルバノミラー５２
の面に対して垂直方向に力Ｆが作用し、第１，第２のば
ね部材６５，６６に夫々Ｆ／２の力が作用する。第１の
ばね部材６５は、Ｌ１ａ＝Ｆ／（２Ｋ₁ ）伸びる。第２
のばね部材６６は、Ｌ２ａ＝Ｆ（２Ｋ₂ ）伸びる。故
に、伸びＬ１ａ，Ｌ２ａの比、Ｌ１ａ：Ｌ２ａは、前記
距離Ｘ₁ とＸ₂ との比と等しい。即ち、Ｌ１ａ：Ｌ２ａ
＝Ｆ／（２Ｋ₁ ）：Ｆ／（２Ｋ₂ ）＝Ｋ₂ ：Ｋ₁ ＝
Ｘ₁ ：Ｘ₂ である。

【００６６】従って、第１のばね部材６５の全長Ｌ₁ ＋
Ｌ１ａと第２のばね部材６６の全長Ｌ₂ ＋Ｌ２ａとの比
は、前記距離Ｘ₁ とＸ₂ との比に等しくなる。即ち、
（Ｌ₁ ＋Ｌ１ａ）：（Ｌ₂ ＋Ｌ２ａ）＝Ｘ₁ ：Ｘ₂ とな
る。

【００６７】このため、ガルバノミラー５２の変位後
も、ガルバノミラー５２の延長面６８は、仮想軸６７を
通る。

【００６８】従って、ガルバノミラー５２は、その延長
面６８が常時上記仮想軸６７を通るように回動変位す
る。即ち、ガルバノミラー５２は、仮想軸６７を中心と
して回動変位する。

【００６９】このため、第１実施例と同様に、オフセッ
トのないトラッキング制御信号が得られ、トラッキング
制御は精度良く行われる。

【００７０】また、実際に回動中心軸を有しないため、
光ディスク装置６０は、小型に構成される。

【００７１】また、第１実施例のアーム５５を有さず、
重量が軽いため、トラッキング制御は良好に行われる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の発明によ
れば、分離光学系であり、且つプッシュプル方式によっ
てトラッキング誤差検出を行う光ディスク装置におい
て、オフセットが抑えられたトラッキング誤差信号を得
ることが出来、これにより、トラッキング制御を精度良
く行うことが出来る。

【００７３】請求項２の発明によれば、可動光学部が移
動範囲の各端に到った場合（オフセットが最も生ずる場
合である）において、オフセットを略等しくして共に小
さく抑えることが出来、これにより、トラッキング制御
を、光ディスクの記録領域の全体に亘って略同程度に精
度良く行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の第１実施例を示す図
である。

【図２】可動光学部の位置と、虚像面−回動中心軸間の
距離との関係を説明する図である。

【図３】可動部の位置とビームシフト量との関係を示す
図である。

【図４】トラッキング誤差信号のオフセットを説明する
図である。

【図５】本発明の光ディスク装置の第２実施例を示す図
である。

【図６】図５中のトラッキングアクチュエータが動作し
たときの状態を示す図である。

【図７】従来の光ディスク装置の１例を示す図である。

【図８】ガルバノミラーを回動させたときのビームシフ
トの発生を説明する図である。

【図９】可動部の位置とビームシフト量との関係を示す
図である。

【図１０】トラッキング誤差信号のオフセットを説明す
る図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク ３ 記録領域 ４ 最外周部 ５ 最内周部 ６ 光ディスク装置本体 ７ 固定光学部 ８ 可動光学部 ９ 可動光学部の移動範囲 １１ レーザユニット ２０ 立上げミラー ２１ 上方に向かうレーザ ２２ 微小スポット ２３ 対物レンズ ２４ 対物レンズ駆動機構 ３０ プッシュプル方式のトラッキング誤差検出部 ３１ ハーフミラー ３２ フォトダイオード ３４ 差動増幅器 ３５ 出力端子 ３６ 対物レンズの像側焦点 ３７ 像側焦点の立上げミラーによる虚像点 ３８ 虚像点を通る平面（対物レンズの像側焦平面の虚
像面） ３９ 対物レンズの像側焦平面 ４０ フォトダイオード上のスポット ５０，６０ 光ディスク装置 ５１，５１Ａ トラッキングアクチュエータ ５２ ガルバノミラー ５３，６２ アクチュエータ ５４ 軸 ５５ アーム ５６〜５９ レーザビーム ６１ 基台 ６３ 磁気回路部 ６４ 駆動コイル ６５ 第１のばね部材 ６６ 第２のばね部材 ６７ 仮想軸 ６８，６９ 延長面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系が、レーザビームを射出するレー
   ザユニット（１１），ガルバノミラーを使用したトラッ
   キングアクチュエータ、及びプッシュプル方式のトラッ
   キング誤差検出部（３０）を有し、光ディスク装置本体
   に固定された固定光学部（７）と、 立上げミラー（２０）及び対物レンズ（２３）を有し、
   光ディスク（１）の径方向に移動される可動光学部
   （８）とを有する光ディスク装置において、 上記トラッキングアクチュエータ（５１，５１Ａ）を、 上記ガルバノミラー（５２）が、上記可動光学部（８）
   がその移動範囲（９）内の所定の位置に位置する場合に
   おける上記対物レンズ（２３）の像側焦平面（３９）の
   上記立上げミラー（２０）による虚像面（３８）上の点
   （５４，６７）を中心に回動する構成としたことを特徴
   とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 光学系が、レーザビームを射出するレー
   ザユニット（１１），ガルバノミラーを使用したトラッ
   キングアクチュエータ、及びプッシュプル方式のトラッ
   キング誤差検出部（３０）を有し、光ディスク装置本体
   （６）に固定された固定光学部（７）と、 立上げミラー（２０）及び対物レンズ（２３）を有し、
   光ディスク（１）の径方向に移動される可動光学部
   （８）とを有する光ディスク装置において、 上記トラッキングアクチュエータ（５１，５１Ａ）を、 上記ガルバノミラー（５２）が、上記可動光学部（８）
   がその移動範囲（９）の中間（Ｐ₀ ）に位置する場合に
   おける上記対物レンズ（２３）の像側焦平面（３９）の
   上記立上げミラー（２０）による虚像面（３８）上の点
   （５４，６７）を中心に回動する構成としたことを特徴
   とする光ディスク装置。